天气现象观测
天气现象自动化观测现状调研
多普 勒 雷达 降水 发生 检测 传感 器 系统通 过测 量
降落 速 度 来 区分 雨 、 和 雹 、 雪 雪 ］ 从 总 的后 向散 ， 射估 计 降水量 。国 内也 有 人利 用多 普勒 雷达 对 降雪
过程 进行 探测 研究 ｌ 。 ＿ ７ 一
和美 国 Ｃ ｍｐ ｅｌ 司 的 Ｐ 一０ ａ ｂｌ公 ＷＳ１ ０和 我 国 凯迈 （ 洛 阳） 控有 限公 司研 发 的 Ｃ Ｙ ２ ／ 天气现 象仪 器 。 测 Ｊ 一Ｃ Ｔ 对 ８ ９两 月人工 与 自动 数 据 对 比发现 ， 、 自动化 设 备 记 录 与人 工记 录差 异 明显 ， 某 些 设 备 有 较 多漏 报 且 和错报 现象 。可 见 ， 使 光 学 天 气 现 象设 备在 当地 要 有 良好 的应 用效 果 ， 必 须 根 据 当地 大气 环境 和 气 还 候 特征 进一 步调 整 和完 善算 法 。 基 于 降水粒 子 光学 特征 进行 天气 现象识 别 已有 较 为成 熟 的理论 基 础 ， 内也 有 从 事 这方 面研 究 和 国
场变 形 而导 致 的误 差 一 般 对 降 水 为 ２ ～ １ ， ０ 对
降雪 为 １ ～ ５ ＿ 。光 学 传 感 器 主 要 靠 采 样 区 ０ ０ ２ ｊ 降水 粒子 的光 学 特征 进 行 降 水 量 反 演 ， 风 的影 响 受
较小 。但 光学 天气 现象 传感 器也 有 它的弊 端 。 由于
发生 的 ， 国 当前 业 务 使 用 的 雷 电 自动 监 测 系 统 也 我 没有 以声音 做为 判 断条件 。尽 管天气 现 象划 分具 备 很 强 的科学 性 和合 理 性 ， 对类 似上 述 需 求 不 旺 盛 但 的分类 ， 研制 天气 现象 自动 识别仪 器 过程 中 ， 在 可暂 不做 为近期 研究 重 点 。 总 的来 说 ， 天气 现象 是复 杂 的大气 物理 过程 ， 是 在特定 环境 下 发 生 的 。要 实现 天气 现 象 自动 观 测 ，
地面气象观测——天气现象的观测
(11)冰雹 “ ”：坚硬的球状、锥状或形状不规则 的固态降水，雹核一般不透明，外面包有透明的冰
层，或由透明的冰层与不透明的冰层相间组成。大
小差异大，大的直径可达数十厘米，常伴随雷暴出
现。
最大直径15毫米，最小直径3毫米。
霰
米雪
冰雹
降水现象的特征和区别：
天气 现象
符 号
直 径
(mm)
外形特征及着 地特征
(8)霰“ ”：白色不透明的圆锥形或球形的颗粒固 态降水，直径约2～5mm，下降时常呈阵性，着硬 地常反跳，松脆易碎。
(9)米雪“ ”：白色不透明的比较扁、长的小颗粒 固态降水，直径常小于ｌｍｍ，着硬地不反跳。
(10)冰粒“ ”：透明的丸状或不规则的固态降水， 较硬，着硬地一般反跳。直径小于5mm。有时内部 还有未冻结的水，如被碰碎，则仅剩下破碎的冰
雨
·
干地面有湿斑， ≥0.5 水面起波纹
下降情况
雨滴可辨，下降如 线，强度变化较缓
阵雨
＞0.5
同上，但雨滴 往往较大
， 毛毛雨
干地面无湿斑， ＜0.5 慢慢均匀湿润，
水面无波纹
雪
大小 不一
白色不透明六 角或片状结晶， 固体降水
阵雪
同上
同上
骤降骤停，强度变化 大，有时伴有雷暴
稠密飘浮，雨滴难辨
飘落，强度变化较缓
(6)霾“ ”：大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空 中，使水平能见度小于10.0km的空气普遍混浊现 象。霾使远处光亮物体微带黄、红色，使黑暗物体微
光滑或略有隆突。
(4)雾凇“ ”：空气中水汽直接凝华，或过冷却雾 滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶物，常呈毛茸茸
的针状或表面起伏不平的粒状，多附在细长的物体
三年级科学下册教案：天气现象的观测与记录
三年级科学下册教案：天气现象的观测与记录作为小学生的孩子，我们每日都要面对五彩斑斓的天气现象。
有时候阳光明媚，有时候狂风暴雨，还有时候会出现彩虹、露珠等有趣的天气现象。
那么，我们今天要学习的就是如何观测和记录这些天气现象。
I. 知识点概述1.什么是天气现象？天气现象是指大气层中各种气象要素的变化，包括温度、湿度、气压、风速等。
这些要素的变化会导致不同的气象现象，如阳光、风、雨、雪、霜、露、雾、云等。
2.天气现象的观测有哪些内容？观测天气现象需要掌握以下内容：（1）温度观测：使用温度计测量空气温度。
（2）湿度观测：使用湿度计测量空气湿度。
（3）气压观测：使用气压计测量大气压强。
（4）风向观测：观测风旗或风筝的飞行方向。
（5）风速观测：使用风速计测量风速大小。
（6）降雨观测：观测空中、地面或植物上水滴的数量。
（7）其他观测：如观测露珠、降雪、闪电等。
3.天气现象的记录方法为了保留天气现象的历史记录，我们应该掌握以下方法：（1）绘制天气图：每天在一张大型的天气图上面绘制天气现象的变化。
（2）记录温度、湿度、气压、风向与风速的变化：按照标准时间点进行记录，以分析其变化规律。
（3）记录降雨量：使用容器测量降雨量，并记录在气象日记中。
（4）其他记录：记录有趣的天气现象、误报现象等。
II. 教学与实践1.观测与记录天气现象（1）教师应该引导学生分别使用温度计、湿度计、气压计和风速计等，按照标准方法进行天气现象的观测。
（2）观测结束后，教师应该与学生一起在天气图上绘制当日的天气。
（3）使用测量容器测量降雨量，并记录在气象日记上。
（4）教师可以带领学生对天气图进行分析，探索大气层中各种气象变化之间的相互关系。
2.制作天气传真在天气观测与记录的基础上，学生可以通过制作天气传真来汇报天气情况。
具体操作步骤如下：（1）学生在一张白纸上绘制当天的天气图。
（2）学生填写气象日记中收集到的观测数据。
（3）学生用彩笔或钢笔填写当天的天气情况，并进行简要说明。
《天气现象观测》课件
收集用户对天气预报的反馈意见，不断改进 和提高预报质量。
05
天气现象与人类生活
天气现象对农业的影响
农业收成
天气现象如降雨、温度、风速等直接影响农作物的生长和收成。适 量的雨水有助于植物生长，高温或低温可能影响作物的成熟度和产 量。
种植计划
农民需要根据天气预报来制定种植计划，选择适合的作物和种植时 间，以充分利用气候条件。
卫星遥感
卫星遥感通过卫星上的传感器探测地球大气的气象要素和 现象，具有覆盖范围广、观测频次高的优点。
气象雷达
气象雷达利用电磁波探测大气中的气象目标，主要用于降 水监测、风场探测、云层高度和厚度探测等。
探空气球
探空气球是一种将气象仪器携带到高空进行观测的气象观 测设备，可获取大气的温度、湿度、压力等数据。
探空气球通过释放探空气球携带的仪器， 在高空中进行大气数据的观测，再通过无 线电传输回地面站。
气象观测设备的使用方法
安装与调试
根据观测场地的实际情况，选 择合适的安装位置，并进行设
备的安装和调试。
数据采集与传输
根据设备类型和观测要素，设 置采集频率和传输方式，确保 数据的实时性和准确性。
数据处理与分析
基于长期积累的气象经验和观 察，对天气进行预测。
人工智能预报
利用机器学习和深度学习技术 ，对大量气象数据进行处理和
分析，进行天气预测。
天气预报的准确性评估
准确率评估
通过与实际观测到的天气情况进行对比，计 算预报的准确率。
预报检验
定期对预报结果进行检验，评估预报方法的 可靠性和稳定性。
误差分析
分析预报结果与实际观测之间的误差，找出 误差来源和改进方法。
《天气现象观测》PPT课件
重要天气现象的观测与编发报
增刊 １
气
象
研
究
与
应
用
Ｖ １ ３Ｓ ０． １ ３
２１ ０ ２年 ６月
Ｊ ＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥ ＥＯ ＯＵ Ｔ ＲＯＬ ＯＧＩ ＡＬ Ｒ ＥＡＲＣ ＡＮＤ Ｐ Ｃ ＥＳ Ｈ ＡＰ ＵＣＡ ０Ｎ Ｔ【
Ｊ号 ：６ ３ ８ １ （０ ２ Ｓ — ２ １ ０ １７ — ４ １２ １ ） １ ０ ８ － ２
过 境 引起 的大风 天气情 况 恶 劣 ，风 雨 交加 ，电闪雷
５ ｋ 时发报 ， ．ｉ ０ｎ 其后 出现的不再发报。 防城区站平均 每 年 出现的 天数 为 ４ ．ｄ 主要 出现 在秋 冬季节 。霾 ８２ ，
是 否 出现与 大气 环境 好坏 有很 大 的关 系 。大气质 量
好， 其出现的概率小 ； 大气混浊 ， 其出现的概率就大。 在 实际工 作 中容 易把 轻雾 和霾 混淆 。如何 区别轻 雾
要 天气 报 的重要天 气 项 目有 ： 瞬间 大风 、 冰雹 、 卷 、 龙
报 ） 站 出现 冰雹 ；续 报 ） 测 （ 同次 过程 中 ， 雹直 径增 冰 大 １ｍ 或 以上 。 ０ｍ 冰雹 随 降随化 时 ， 目测估 计其 直 可
径 编发报 ， 冰雹 直径 ￣９ ｍ 时 。ｎ均编报 ９ 。冰 雹 ＞ ９ｍ Ｔ ｉ ９
２ 重 要天 气 现 象 的观 测 与 编 发 报
（ ）瞬 间 大 风 大 风 一 瞬 间 风 速 达 到 或 超 过 １
间产 生 的放 电现象 。 现为 闪 电并有 雷声 。 表 有时亦 只 闻雷 声而 不见 闪 电 。发报标 准 ： 区内 出现雷暴 ． 市 每
Ｅ第 一次 出现 时发 报 。 ｔ 我站 是雷 暴高 发 区 。 平均每 年 出 现 ８．ｄ 且 一 年 四季 均 可 出 现 ， 主要 集 中 出现 ５３ ， 但
3观测和记录天气
3．观测和记录天气观测天气观测天气需要我们通过气象仪器和目力，对靠近地面的大气层现象进行观察。
【想一想】还可以通过观察什么现象判断天气呢？【探一探】我们学校的气象站有什么气象观测设备呢？可以观测到哪些天气现象？我们可以通过观测云量来判断天气。
也可以观察风向和风速。
还可以观察大气的能见度。
【说一说】根据你的经验，判断一下图中哪种形态的云可能会引起下雨？【议一议】谚语是古人在长期观察的基础上总结出来的一些天气变化的规律，你还知道哪些谚语？觉得它有道理吗？记录天气【说一说】天气现象与我们的生活息息相关，记录天气有什么好处呢？记录天气的要素不同，记录的方式也可以不一样。
深圳6月份部分日期气温记录表朝霞不出门，晚霞行千里。
东虹日头西虹雨。
水里鱼儿跳，雨水就要到。
有利于我们整体进行气象分析。
方便掌握天气变化的规律。
还可以研究环境的变化。
°C40353025201510【写一写】我们每天都要写日记，如果在其中插播一份有个性的天气记录，岂不妙哉！快哉！2015年7月9日天气：阵雨风力：最高6级温度：27-32 °C台风“莲花”今天中午在陆丰登陆。
最高风力有13级啊！未来几天可能都有雨哦！4．天气与我们的生活天气与我们的生活关系十分密切，根据天气情况科学安排自己的衣食住行，特别是要预防和避免不利天气对我们的生活的影响。
【说一说】下面的天气对我们的生活有什么影响？深圳的气象灾害【写一写】深圳一年中有可能发生哪些气象灾害？深圳市1—12月份气象灾害情况【议一议】下面月份 发生的主要气象灾害1 寒冷、灰霾、大雾、干旱、森林火灾2 寒冷、灰霾、大雾、干旱、森林火灾、低温阴雨3 寒冷、大雾、森林火灾、雷电、低温阴雨、潮湿4 暴雨、雷电、雷雨大风、冰雹、潮湿5 暴雨、雷电、雷雨大风、龙卷、台风、大雾6 暴雨、雷电、高温、台风7 暴雨、雷电、台风、高温、雷雨大风、冰雹 8 暴雨、台风、雷电、雷雨大风、灰霾、高温、冰雹 9台风、暴雨、雷电10 雷电、干旱11 灰霾、干旱、森林火灾 12 寒冷、干旱、森林火灾雷暴、台风这些不同颜色的信号有什么特殊的意义呢？我发现蓝色预警级别是最低的，红色最高。
科学天气现象的观察
科学天气现象的观察天气是我们日常生活中无法回避的一个方面。
我们每天都会受到天气现象的影响，无论是晴天、阴天、雨天还是雪天，都会对我们的生活和活动产生不同程度的影响。
科学天气现象的观察是一种有趣且有意义的活动，通过观察和记录天气现象，我们可以更好地理解自然界的奥秘。
本文将介绍一些常见的科学天气现象以及观察方法。
一、气温变化观察气温是描述空气热度的重要指标。
我们可以通过观察气温变化来感受季节的更替以及气候的变化。
观察气温变化的方法可以有很多，其中比较简单有效的方法是使用温度计。
早晨起床后，我们可以将温度计放在室外，记录下当前的气温。
在一天中不同的时间段，我们也可以重复这个过程，然后对比记录下来的数据，观察气温的变化趋势。
二、云朵形状观察云朵的形状和特征可以提供很多有用的信息。
通过仔细观察云朵的形状、颜色和运动，我们可以预测天气的变化。
例如，积云的形状犹如白色的棉花糖，通常出现在晴朗的天空中，如果看到积云的增多和变暗，这可能意味着天气要转变为阴天或下雨。
另外，卷云的形状呈卷曲状，通常出现在风速较高的天气中，如果看到卷云的增多和变密，这可能预示着天气将变得更加刺耳。
三、降水观察降水是我们常见的天气现象之一。
我们可以通过观察降水的形式和强度来判断天气的变化。
例如，当我们看到细小而密集的雨滴，这表明降水较轻，可以出门携带一把雨伞。
而当我们观察到较大而稀疏的雨滴，这表明降水较重，应该考虑携带雨具并避免外出。
此外，我们还可以观察降水的持续时间，长时间的降水可能意味着持续阴雨天气，需要有相应的防范措施。
四、风向风速观察观察风向和风速可以帮助我们更好地理解天气状况。
我们可以利用风向旗、风车等工具来观察风向的变化。
风向的改变可能代表着天气系统的移动，如低气压的移动常常伴随着风向的改变。
此外，观察风的强度也是很重要的，风速的加大通常是冷空气到来的先兆，这可能意味着天气会变得寒冷。
五、日出日落观察日出和日落是一个地方的时间观测，也是我们观察天气变化的重要方法之一。
第3章 能见度、天气现象、地面状态的观测
设目标物的亮度为B0，背景亮度为B，亮度对比
值K定义为：
目标物亮度B0与背景亮度B的绝对差与其中大者
之比，即
K B0 B 0 K 1 max(B0, B)
当 B0＞B时 K＝（B0－B)/B0 当 B0＜B时 K＝（B－B0)/B
若B0 ＝ B ，则K＝0，此时，目标物和背景融合 在一起，无法辨认目标物
15
目标物选择要求： ①选定目标物时，应尽可能以天空为背景 ②大小适度，视角以0.5－5.0°之间为宜 ③仰角不宜超过6°，以越接近水平方向越好 ④颜色应当越深越好，而且亮度一年四季不变
或少变的；浅色\反光强的物体不适宜选为目标物
16
在台站四周 不同方向、距离 上选定若干目标 物作为观测目标， 双峰山18.4 根据这些目标物 能见与否及其清
响的、灯光强度不变的、不带颜色的、没有灯罩的、 白色的、孤立的点光源。
21
3、气象光学视程的仪器测量 用于测量气象光学视程的仪器可分为以下两类：
(1)用于测量水平空气柱的消光系数或透射因数。 原理：光的衰减是由沿光束路径上的微粒散射和吸
收造成的。 ——透射能见度仪
(2)用于测量小体积空气对光的散射系数。 在自然雾中，吸收通常可忽略，散射系数可视 作与消光系数相同。
2008年南方严重的冰雪灾害
45
3、 视程障碍现象 大气透明度变化导致能见度发生变化。大气中
存在着固态和液态杂质，它们在一定条件下形成各 种天气现象，影响大气透明度，使得能见度减小， 这类天气现象统称为视程障碍
天气 现象
雾
轻雾 吹雪 雪暴 烟幕
霾
沙尘 暴
扬沙
浮尘
符号
46
雾：大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，有雾时 水平能见度小于1.0km。高纬度地方出现冰晶雾也 记为雾。
大气探测第三章：能见度、天气现象的观测
27
适用范围： 对污染的敏感性较低， 常用于日常监测仪器； 或是用来对气象光学 距离提供近似估计，目 前较多用于自动气象观 测系统。
28
散射式能见度仪
优点： 基线长度短；发射光源和接收器安装在同 一个支架上，避免了基线难以对准的缺陷。
缺点： 只测量很小体积的空气样本，不够精确。
29
17
人工观测
夜间观测能见度时，观测员应先在黑暗处 停留5—15分钟，待眼睛适应环境后进行 观测。
根据最远目标灯能见与否确定能见距离。
18
无条件利用目标灯进行观测的情况下：
根据天黑前能见度的实况和变化趋势，结合观测时 天气现象、湿度、风等气象要素的变化情况，以及 实践经验加以判定。
月光较明亮时，可根据目标物的能见与否来判定： 只要能隐约地分辨出比较高大的目标物的轮廓， 该目标物距离就可定为能见距离； 如能清楚分辨时，能见距离可定为大于该目标物 的距离。
“不能见”：
看不清目标物的轮廓，认不清其形体，或所见目 标灯发光点模糊，灯光散乱。
4
1.基本概念
能见度分类：
按照观测者与目标物的相对位置，分为水平能见度、 垂直能见度、倾斜能见度。
能见度单位：
以千米为单位，取一位小数，不足0.1km记0.0 。
能见度测量方法：
目测 器测：主要仪器为透射能见度仪、散射能见度仪。
⑴ 假定总体照明增加到正常白天水平，适当大小 的黑色目标物能被看到和辨认出的最大距离。 ⑵ 中等强度的发光体能被看到和识别的最大距离。
12
目标物的选择
在气象站四周不同方向、不同距离上选择若干固 定能见度目标物。
① 颜色应当越深越好，且亮度要一年四季不变或 少变。 ② 应尽可能以天空为背景，且与背景的距离尽可 能远一些。 ③ 大小要适度，视角以0.5～5.0°之间为宜。 ④ 目标物的仰角不宜超过6°。
地面气象观测——第七章 天气现象的观测
阵性雨 夹雪
同上 同上
霰 米雪 冰粒
冰雹
2－5
白色不透明的圆锥或球形 颗粒，固态降水，着硬地 常反跳，松脆易碎
白色不透明，扁长小颗 ＜1 粒，固态降水，着地不
反跳
1－5
透明丸状或不规则固态 降水，有时内部还有未 冻结的水，着地常反 跳，有时打碎只剩冰壳
2－数 10
坚硬的球状、锥状或不 规则的固 态降水，内 核常不透明，外包透明 冰层或层层相间，大的 着地反跳，坚硬不易碎
光滑或略有隆突。
(4)雾凇“ ”：空气中水汽直接凝华，或过冷却雾 滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶物，常呈毛茸茸
的针状或表面起伏不平的粒状，多附在细长的物体
或物体的迎风面上，有时结构较松脆，受震易塌Biblioteka 落。露霜雨凇
雾凇
雾凇
天 气符 现号 象
外形特征及凝 结特征
成因
水珠（不包括霜 水汽冷却凝结而成
(8)霰“ ”：白色不透明的圆锥形或球形的颗粒固 态降水，直径约2～5mm，下降时常呈阵性，着硬 地常反跳，松脆易碎。
(9)米雪“ ”：白色不透明的比较扁、长的小颗粒 固态降水，直径常小于ｌｍｍ，着硬地不反跳。
(10)冰粒“ ”：透明的丸状或不规则的固态降水， 较硬，着硬地一般反跳。直径小于5mm。有时内部 还有未冻结的水，如被碰碎，则仅剩下破碎的冰
晴朗少风湿度大 的夜间地表温度 0℃以上
晴朗微风湿度大 的夜间，地面温 度在0℃以下
气温较低（－3℃ 以下），有雾或 湿度大时
地面及近地面物体
同上
物体的突出部分和 迎风面上
气温稍低，有雨 或毛毛雨下降时
水平面、垂直面上 均可形成，但水平 面和迎风面上增长 快
三、视程障碍现象
观测天气实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过实际观测天气现象，了解天气的基本特征，掌握气象观测的基本方法，提高对天气变化的认识和预测能力。
二、实验时间与地点实验时间：2023年X月X日实验地点：我国某气象观测站三、实验器材1. 气象观测仪器：温度计、湿度计、气压计、风速计、风向计、雨量计等。
2. 记录工具：笔记本、铅笔、气象记录表格等。
3. 个人防护用品：雨衣、雨靴、帽子等。
四、实验步骤1. 准备工作（1）检查气象观测仪器是否完好，如有损坏及时更换。
（2）准备好记录工具和个人防护用品。
2. 观测天气现象（1）观察天空云层变化，记录云的类型、高度、厚度等。
（2）使用温度计、湿度计、气压计等仪器，分别测量气温、相对湿度、气压等数据。
（3）观察风向、风速变化，记录风向和风速数据。
（4）使用雨量计观测降水量，记录降水量数据。
3. 记录数据（1）将观测到的天气现象和仪器数据填写在气象记录表格中。
（2）对观测数据进行整理和分析，发现规律。
4. 分析与讨论（1）根据观测数据，分析当天天气现象的特征。
（2）结合气象知识，解释当天天气现象的原因。
（3）探讨天气现象对日常生活的影响。
五、实验结果与分析1. 天气现象特征当天观测到的天气现象为多云转晴，气温在15℃～25℃之间，相对湿度在40%～70%之间，气压在1013～1020hPa之间。
风速为2～4级，风向为东南风。
2. 天气现象原因分析（1）多云转晴：由于近日气温逐渐回升，大气层结稳定，云层较厚，但湿度适中，导致多云天气。
随着气压逐渐升高，云层逐渐消散，天空逐渐放晴。
（2）气温变化：受高压系统控制，气温逐渐回升。
同时，多云天气使得地表辐射减少，气温变化较为平缓。
（3）相对湿度变化：受云层影响，相对湿度在40%～70%之间波动。
随着云层消散，相对湿度逐渐降低。
（4）气压变化：受高压系统控制，气压逐渐升高。
3. 天气现象对日常生活的影响（1）多云转晴的天气有利于户外活动，但紫外线辐射较强，需注意防晒。
科学实验：如何进行简单的气象观测
科学实验：如何进行简单的气象观测引言天气对我们日常生活有着重要的影响。
了解天气变化的原因和预测未来天气是气象学的核心任务之一。
而要了解天气，我们需要进行气象观测。
本文将介绍如何进行简单的气象观测，以帮助初学者更好地了解天气的变化和发展。
气象观测的重要性气象观测是气象学的基础，是获取天气数据的重要途径。
通过观测天气现象，我们能够了解当前的天气状况和变化趋势，为气象预测和气候研究提供数据支持。
此外，气象观测还有助于我们更好地了解地球的气候系统，从而进行更深入的科学研究和环境保护措施。
气象观测的基本工具和步骤进行气象观测需要一些基本的工具和设备，并按照一定的步骤进行。
下面是进行简单气象观测的常用工具和步骤。
1. 温度计的使用和观测温度是气象观测中最基本的指标之一，而温度计是测量温度的主要工具。
常见的温度计包括水银温度计和电子温度计。
使用温度计观测温度时，需要将温度计置于开阔的地方，避免阳光直射和物体的热源影响。
观测到的温度应及时记录，并注意不同高度和地点之间的温度差异。
2. 湿度计的使用和观测湿度是指空气中水蒸气含量的多少，是描述空气潮湿程度的重要指标。
湿度计是测量湿度的工具，常见的湿度计有干湿球温度计和电子湿度计。
使用湿度计观测湿度时，需要将湿度计置于通风良好的地方，避免受到其他物体的影响。
观测到的湿度值应准确记录，并与温度一同记录，以了解湿度和温度的关系。
3. 气压计的使用和观测气压是指大气中单位面积上方所受压强的大小，是描述大气状态的重要指标。
气压计是测量气压的工具，常见的气压计有水银气压计和无水银气压计。
使用气压计观测气压时，需要将气压计放置在水平平稳的位置，并注意避免受到外界干扰和震动。
观测到的气压值应准确记录，并留意气压的变化趋势。
4. 风力计的使用和观测风力是指空气流动所带来的力量大小，是描述风力强弱的指标。
风力计是测量风力的工具，常见的风力计有杆状风向风速计和机械式风速风向计。
使用风力计观测风力时，需要将风力计放置在开阔无遮挡的位置，以准确感知风向和风速。
大气探测课件 第二、三、八章 能见度天气现象地面状态的观测
相应的能见距离。
灯光目标物的选择
1. 应选择孤立的点光源作为目标灯，不 宜选择成群、成带、重叠的灯光
2. 目标灯的灯光强度应固定不变 3. 应是不带颜色、没有灯罩的白色光源
(除白炽灯外，碘钨灯、汞灯等均不 适宜) 4. 应位于开阔地带，不受地方性烟雾的 影响
1.雨 2.阵雨 3.毛毛雨 4.雪 5.阵雪 6.雨夹雪 7. 阵性雨夹雪
滴状的液态降水， 下降时清楚可见，强度 变化较缓慢，落在水面 上会激起波纹和水花， 落在干地上可留下湿斑。
一、 天气现象的特征
1.雨 2.阵雨 3.毛毛雨 4.雪 5.阵雪 6.雨夹雪 7. 阵性雨夹雪
开始和停止都较突
然、强度变化大的液态 降水，有时伴有雷暴。
– 若某目标物轮廓清晰，但没有更远或看不到更 远的目标物时，则：
• 目标物颜色、细微部分清晰可辨，能见度为该目标 物距离5倍以上。
• 目标物颜色、细微部分隐约可辨，能见度为该目标 物距离的2.5倍到5倍。
• 目标物颜色、细微部分很难分辨，能见度为该目标 物距离的1倍到2.5倍。
目标物（顺时针排列） 1、电线塔 2、信号塔（盘城小学） 3、长望塔 4、尚贤楼 5、南钢烟囱
透射式能见度仪优缺点
• 优点：是标准仪器，可做检定标准。 • 缺点：需选择一 足够长基线，而且要保持
准确的光源到探测器的光轴。在自然条件 下，大风引起支架的颤动将会造成误差。
散射式能见度仪原理
在光源光路的侧面测量由于空气 分子、各种气溶胶粒子微细的雾滴 引起的侧向散射光通量。
散射式能见度仪类型
能见度、天气现象、地 面状态的观测
第一节：能见度的观测
能见度的定义
8.2天气现象的观测和记录解析
1306－1307 1322－1325 1341－1342
1344－1345
1302－
1325 1341－1345
二、记录规定
(8) 沙尘暴、雾、雪暴以及浮尘，烟幕、霾、降 水等现象消失，除按规定记录外；当能见度小 于1.0km时应加记最小能见度，并加方括号 “[ ]”。最小能见度是指视程障碍或降水现象 在一次消失过程中的小有效能见度，以米为单 位，取整数。三个等级的雾或沙尘暴连续变化 时应连记。
8-910
(3)
1605-20
二、记录规定
(2) 飑只记开头时间。凡规定记起止时间的现象， 当其消失时间缺乏一分钟即已终止时，则只记 开头时间，不记终止时间。
例如： 1302 1515
二、记录规定
(3) 以下天气现象不记起止时间：冰针、轻雾、 露、霜、积雪、结冰、烟幕、霾、尘卷风、闪 电。
二、记录规定
§8种特殊状况的记录
一、观测留意事项
⑴ 值班观测员应随时观测和记录消失在视区 内的全部天气现象。夜间不守班的气象站，对 夜间消失的天气现象，应尽量推断记录。 ⑵为正确推断某一现象，有的时候还要参照气 象要素的变化和其它天气现象综合进展推断。 ⑶ 凡与水平能见度有关的现象，均以有效水 平能见度为准，并在能见度观测地点观测推断 天气现象。
01615－1657－01820 －1945
[300] [800]
0220－340[600]
425 －650 [900]
二、记录规定
(9) 雷暴应从整体动身判别其系统，记录其起止时间 和开头、终止方向，切忌零乱记载。 起止时间的记法： 以该系统第一次闻雷时间为开头时间，最终一次闻雷 时间为终止时间。两次闻雷时间相隔15分钟或以内， 应连续记载；如两次间隔时间超过15分钟，须另记起 止时间。如仅闻雷一声，只记开头时间。方向的记法： 按八方位记载。以该系统第一次闻雷的所在方位为开 头方向，最终一次闻雷的所在方位为终止方向。假设 雷暴始终在一个方位，只记开头方向；假设雷暴经过 天顶，要记天顶符号“Z”； 假设起止方向之间到达 180°或以上时，须按雷暴的行径，在起止方向间加 记一个中间方向；当起止方向不明或多方闻雷而不易 判别系统时，则不记方向。
能见度、天气现象、地面状态的观测
2.0
城楼8.0
5.0 10.0
巷灯6.4
20.0
50.0
红星楼1.4 三峰山35.0
2.水平能见度的观测
白天能见度的观测
在沙漠、草原、海岛或其它地物稀少的地区，可 采用人工设置目标物， 木板、土墙、水泥预制 件等 靠近海(湖)岸的站或海岛站，其朝向海(湖)方 向的能见度，可以水天线(即海、天相接的线)的 清晰程度
８. 霰 ９. 米雪 10. 冰粒 11. 冰雹 12. 冰针 13. 雾 14. 轻雾
飘浮于空中的很微
小的片状或针状冰晶， 在阳光照耀下，闪烁可 辨，有时可形成日柱或 其它晕的现象。多出现 在高纬度和高原地区的
严冬季节
§1 天气现象的特征
８. 霰 ９. 米雪 10. 冰粒 11. 冰雹 12. 冰针 13. 雾 14. 轻雾
能见度、天气现象、地面状态的观测
致谢
本课程多媒体教材是在兰州 大学张文煜教授的同类教材基础 之上修改完成，此外还得到了其 他诸位老师的帮助，在此谨表示 衷心感谢。
一、能见度的观测
能见度就是能够看到 周围景物的程度，用目标 物的最大能见距离来表示
水平能见度 垂直能见度 倾斜能见度
一、能见度的观测
白色不透明的比 较扁的或比较长的小 颗粒固态降水，直径 常小于1毫米，着硬
地不反跳
§1 天气现象的特征
８. 霰 ９. 米雪 10. 冰粒 11. 冰雹 12. 冰针 13. 雾 14. 轻雾
透明的丸状或不规
则状的固态降水，较硬， 着硬地一般反跳。直径 小于５毫米。有时内部 还有未冻结的水，如被 碰碎，则仅剩下破碎的
冰壳
§1 天气现象的特征
８. 霰 ９. 米雪 10. 冰粒 11. 冰雹 12. 冰针 13. 雾 14. 轻雾
大气探测学-能见度、天气现象、地面状况
3.水平能见度的观测
气象能见度是指视力 正常的人，在当时天气条 件下，能够从天空背景中 看到和辨认出目标物（黑 色，大小适度）的最大水 平距离；
夜间则是能看到和确 定出一定强度灯光的最大 水平距离。
3.水平能见度的观测
有效能见度：是指周围 视野中二分之一以上的范围 都能看到的最大水平距离。 记录时以千米为单位取小数 一位。
一、能见度的观测
1.影响能见度的基本因子 2.适光和暗光 3.水平能见度的观测 4.气象光学视程的仪器测量
1.影响能见度的基本因子
1.大气透明度 2.目标物和背景的属性 3.眼睛的视觉性能
1.影响能见度的基本因子
大气透明度
假如有一目标物， 其原有亮度为B，在通 过了距离为dx的混浊 空气后，亮度被减小 了dB，其在这段距离 的亮度改变率为 dB/B=-αdx，其中α 是大气的消光系数。 若光线在均匀的大气 中通过的路径为L时， 则有：
当 B0＞B时 K＝（B0－B)/B0 当 B0＜B时 K＝（B－B0)/B
0≤K≤1。若B0＝B，则K＝0， 此时，目标物和背景融合在一起， 则无法辨认目标物；若B0＝0，或 B＝0，则K＝1，目标清晰可见。
目标物和背景的属性
1.影响能见度的基本因子
当K＝0时，即目标物与背景亮度完全一样， 就无法从背景上区别出目标物来。但由于人眼镜的 视觉性能，实际上等不到 K＝0，而是当K小到某一 数值ε后，人眼对亮度对比就已经感觉不到了，此 时，目标物已不能见了。我们把人眼开始不能从背 景上再感觉到目标物时的亮度对比的最小值称为 “对比视感阈” ，用ε来表示。当K≥ε时，目标
3.水平能见度的观测
1、选定目标物时，应尽可能以天空为背景； 2、大小适度，视角以0.5－5.0°之间为宜； 3、仰角不宜超过6°，以越接近水平方向越好； 4、颜色应当越深越好，而且亮度一年四季不变
天气现象的观测仪器ppt课件
❖ 当地闪电计数器：记录一个站周围闪电总次数的仪 器。
❖ 天电定位：是从天电观测中推断的电闪估计位置。
❖ 源：是天电发生源地。
7.4 闪电定位系统〔续〕 3、天电观测的目的与运用
❖ 借助于天电数据对雷暴活动区的定位，为气 候任务者提供有价值的补允资料。
❖ 对于观测站稀少的宽广海洋或其它地域，这 种资料尤为可贵。
7.3 能见度仪〔续〕
7.3.2 散射式能见度仪
❖ 由于不需求长的光程，在没有用以估计气候 光学视程的目的物成光源可用时，这种仪器 应是有用的。
❖ 但它有缺陷，即观测时的空气采样体积非常 小，能够不能完全代表外部的空气。这一缺 陷在某种程度上是可以抑制的，方法是取相 当数量的读数的平均值。假设要想使空气的 有效体积大大添加，那么应采用丈量后向散 射的仪器。
二、能见度的定义
气候能见度的定义：
正常人的视力，在当时天气条件下，所能看到 的以天空为背景的绝对黑体目的物〔视角较 大〕的最大程度间隔。
有效能见度的定义：
周围视野中二分之一以上范围里都能看到的最 大间隔。
7.3 能见度〔续〕 7.3.2 白天能见度观测
一、能见度目的物的选择 目的物颜色越暗越好 目的物应投影到天空背景上 目的物的视角不应小于0.3° 目的物的高度角应小于6 °
① 能分辨出云地闪击和云间闪击；对云、对地 闪击应能分辨出初次以及随后各次的闪击。
② 对于大的闪击，如峰值电流在16KA以上的 闪击探测效率为90%。
③ 闪击落地的定位准确度应到达500m。
7.5 其它
❖ 引见三种与天气景象仪测的小型元件。
7.5.1 下垫面形状探头
❖ 这种探头首先运用于高速公路的自动站系统中，英 文称 Pavement Surface Sensor。
天气预报如何观察天气变化
天气预报如何观察天气变化天气预报是人们获取天气信息和规划生活的重要依据。
学会观察天气的变化，不仅可以更好地理解天气预报的内容，还能提高我们对天气的敏感度。
本文将介绍一些常见的观察天气变化的方法和技巧，帮助读者更好地理解和利用天气预报信息。
一、观察气象数据观察气象数据是获取天气变化信息的基础。
气象数据主要包括气温、湿度、气压、风向风速等参数。
通过观察这些数据的变化，可以初步判断天气的变化趋势。
以下是一些常见的观察方法：1. 气温变化：通过观察气温的变化，我们可以初步判断天气的寒暖程度。
一般来说，气温的升高意味着天气转暖，而气温的下降则表示天气转凉。
此外，气温的日变化范围也可以帮助我们判断白天和夜晚的温差。
2. 湿度变化：湿度是指空气中水分的含量。
湿度的变化可以影响人们的舒适度和天气的变化。
一般来说，湿度的增加会使天气变得潮湿，而湿度的下降则意味着天气的干燥。
3. 气压变化：气压是指大气对单位面积的压力。
气压的变化与天气的变化密切相关。
一般来说，气压的升高意味着天气转晴，而气压的下降则表示天气转阴或降雨。
4. 风向风速变化：观察风向和风速变化可以帮助我们判断天气的变化趋势。
例如，风向从南向北转变，往往意味着冷空气的到来；而风速的增加可能意味着天气将变得更加狂风暴雨。
二、观察云的变化云是天空中的水汽凝结体，观察云的变化可以一定程度上预测天气的变化。
以下是一些常见的云的形状及其对应的天气情况：1. 积云：积云是白天常见的云朵，形状如棉花糖一样。
积云的数量和高度变化可以帮助我们判断天气是否会转阴或降雨。
2. 层云：层云是比较厚密的云层，形状平坦而连续。
层云的密度和高度变化可以帮助我们判断天气是否会转阴或出现雨雪天气。
3. 卷云：卷云形状卷曲，常见于高空。
当我们观察到卷云的变化，往往表示天空中的气流较为复杂，天气将会变化。
4. 雨云：雨云是带来降雨的云层，形状比较厚实并且密集。
当我们观察到雨云的形成，就可以预计降雨的时间和强度。
小小天气预报员学习观察天气现象和天气
小小天气预报员学习观察天气现象和天气天气对我们日常生活有着重要的影响，我们需要了解天气的变化以便做出合理的安排。
作为小小天气预报员，学习观察天气现象和天气预报变得尤为重要。
下面我将分享一些关于观察天气现象和预报天气的方法，并为大家提供一些简单的实践经验。
第一，要学会观察天空。
天空的变化往往可以给我们提供一些有用的信息。
比如，灰暗的天空往往代表着阴雨天气；多云的天空可能会有零星阵雨或者多云天气；晴朗的天空则意味着阳光明媚。
此外，观察云朵的形状和颜色也可以提供关于未来天气的线索。
例如，乌云密布很可能会有大雨，高云的出现预示着天气将会晴朗。
第二，我们还可以通过观察气温变化来预测天气状况。
通常情况下，气温的升降会伴随着天气的变化。
例如，气温的骤降可能意味着寒冷的天气即将到来；气温的持续上升则可能表示天气变暖。
同时，还可以根据昼夜温差的大小来预测天气。
昼夜温差大的地方，往往意味着天气干燥，而昼夜温差小的地方则可能有雾霾或者多云天气的出现。
第三，观察风向和风力也是预测天气的重要手段。
不同的风向和风力往往带来不同的天气变化。
例如，东南风通常会带来阴雨天气，而西北风则表示天气变冷。
此外，风力的大小也可以提供一些关于天气状况的信息。
大风往往伴随着天气的转变，而微风则表示天气相对稳定。
在学习观察天气现象的同时，我们还可以通过学习天气预报来更进一步地了解天气的变化。
天气预报通常会提供当天和未来几天的天气状况，帮助我们做出更好的安排。
学习天气预报的时候，我们可以关注天气预报中的气象图、天气指数和天气预警等信息。
通过仔细研究这些信息，我们可以更准确地预测未来的天气状况，做出合理的决策。
除了学习观察天气现象和天气预报，我们还可以通过实践来提高天气预报的准确性。
例如，我们可以自己记录天气观测数据，并将其和天气预报进行对比分析。
通过这样的实践，我们可以更好地理解天气现象和天气预报之间的关系，提高我们自己的天气预报技能。
作为小小天气预报员，我们的学习和实践是不断进行的。
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3. 霾 ，由大量极细微沙尘均匀漂浮在空气 中，使空气混浊，能见距离<10km。常出现 在气团稳定较干燥时期。 扬沙 ，由于本地或附近的沙尘被吹起，使能 见度显著下降，能见距离一般为1-10km。 天空混浊，风力较大。在北方春夏，冷空 气过镜或空气不稳定时出现。
露和霜
霾
是一层灰尘层或盐粒层
辐射雾
降雪等级 强度mm/h 小雪 ≤2.5 中雪 2.6-9 大雪 ＞5.0
水平能见度m ≥1000
500≤∽≤1000
< 500
8.霰“ ” ，白色不透明的球形颗粒固态降水， 直径约2-5mm，着地常反跳，松脆易碎。常见于 降雪前，或与雪同时降落。霰出现于扰动强烈的 云系中。由过冷水遇雪花或冰晶凝结而成，具有 阵性降水特征。多降自积雨云Cb, 层积云Sc,雨 层云Ns,和高积云Ac。 9.米雪“ ” ，白色不透明的扁状固态降水， 直径d<1mm.落地不弹跳。一般降自层云St。气层 稳定。 10.冰粒“ ” 透明不规则固态降水，有时内 有未冻结的水。直径一般1-5mm.降自雨层云Ns, 高层云As,层积云Sc。
11.冰针“ ” ，漂浮于空气中微小的片状或针 状冰晶。多出现在高纬和高原地区的严冬季节。 降自高云，一般风速微弱。 12.冰雹“ ” ，坚硬的球状，锥状或不规则 固态降水。内核不透明，外有透明冰层。层多而 大者则产生于强对流云，直径在2.0到数十mm。降 自积雨云Cb。产生在强烈上升和下沉气流的云系 中。
大暴雨
100.0~199. 9
特大暴 雨 ≥200.0
<10 10.0~29
≤2.5 2.6~8.0
雪“ ” ٭，由水汽凝华而成的固态降水。多呈白色， 不透明的雪花结晶状。在气温不太低时，雪花常 （似棉絮状）成团降落。一般降自雨层云Ns,高层 云As和卷云Ci中。气层较稳定。 5.阵雪“ ” ，具有阵性特征的降雪。主要降自 积雨云Cb,雨层云Ns。气层较不稳定。 6.雨夹雪“ ” ，半融化的固态降雪（湿雪），或 雪和雨同时下降。低云温度0℃以上 。主要降自雨 层云Ns,高积云As。气层较稳定。 7.阵性雨夹雪 “ ” ，具有阵性特征的雨夹雪， 主要降自积雨云Cb,雨层云Ns,高积云As。气层较不 稳定。 降雪强度和能见度如表2所示
温度垂直分布与降水
雪
冰丸
冻雨
雨
冰雹的形成机理
冰雹结构切片
三.视程障碍现象 由固体或液体微粒漂浮于大气中造成的视程 障碍使能见度降低的天气现象。有： 1.雾 ，指接地大气中悬浮的小水滴或冰晶的 聚合体。水平能距离<1km。常在早晨出现， 呈乳白色，工业区常呈黄、灰色。大气中相 对湿度接近100%。 2.轻雾 ，由细小水滴组成的稀薄雾幕。水平 能见距离<10km。呈灰白色。早晚较多出现。
二.地面凝结现象
水汽从空气中直接凝结在地表或物体上的凝结 现象。有： 1.露 ，由于夜间辐射冷却，水汽在地面或物 体上凝结而成的水珠。 气温＞0 ℃ 。霜融化成 的水珠不记露。 2.霜 ，由于夜间辐射冷却，水汽在地面或物 体上凝华而成的冰晶。气温<0 ℃ 。由露冻结而 成的冰珠不记霜。 3.雨凇 ，过冷却液态降水在物体上直接冻结 而成的坚硬冰层。也称冻雨。气温<0 ℃ 。参见 《中国云图》P332-333。 雾凇 ，由过冷却雾滴直接冻结而成，或由空气 中水汽直接凝华而成的冰晶物。一般出现于物体 的突出部位和迎风面上。多在有雾和静风天气时 出现。参见《中国云图》P324-329。
水滴与冰晶表面的饱和比较
水面饱和水汽压>冰面饱和水汽压
原因：分子逃离水面比冰面容易。
水面与冰面饱和水汽压的差异
水汽转移的过饱和度的关系
在-12C左右，冰水 饱和水汽压差异最大， 枝状冰晶增长最快。
雪花形状
冻雨
地面温度低于零度，水汽和过冷水滴，遇到物体 时结冰。在树枝上形成树挂，或称雾凇。
天气现象观测
天气现象：发生在大气中、地面上的一些物理 现象。包括降水、地面凝结、视程障碍、雷电、 风的特征等现象。 需要随时进行观测和记录。 天气现象以符号形式记入观测簿，有些需要记 录开始与终止的时间
天气现象记录符号出自形象想象理念
&2 天气现象的特征和符号
一.降水现象
1.毛毛雨 “，” ，由微小雨滴组成的细而均匀的 液态降水，雨滴难辨，迎面有潮湿感，落地无雨 斑，地面慢慢均匀湿润，落在水面无波纹。多降 自层云St，层积云Sc，雨滴直径一般小于0.5mm。 气层稳定。 2.雨 “.”，从云中降落的滴状液态降水，雨滴清 晰可辨，落在地面上会留下雨滴湿斑，落在水面 上会激起水花和波纹。降自雨层云Ns,高层云As, 和层积云Sc,高积云Ac。有连续性、间歇性、阵性 降雨之分。雨滴直径d＞0.5mm。一般气层较稳定。
天气现象观测
内容
&1 概述 &2 天气现象的特征和符号 &3 天气现象的观测和记录 &4 天气现象及电码 &5 雷电监测
&1概述
天气现象：
是指发生在大气中和近地面层的物理现象。 包括降水现象、地面凝结现象、视程障碍现象、 大气光学现象、雷电现象以及风的特征现象等。 这些天气现象是在一定的天气条件下产生的。 反映着大气中不同物理过程，是天气变化的体 现，是临近、短期预天气预报的基础。 因此, 天气现象必须按观测规范进行观测和 记录。有时为了正确判断某一天气现象，还要 结合气象要素的变化情况进行综合分析、记录。
低处的辐射雾：山谷雾
辐射雾的消散
平流雾
热空气移到冷表面形成
夏天：太平洋沿岸
5.沙尘暴 ，成因与扬沙相似，但能见度<1km。 风力很大。常伴有强对流或雷雨过境。 6.浮尘 ，出现在冷空气过境前后无风或风小时， 由远处沙尘经高空气流传播而来。或由 或 天气过后尚未下沉的沙尘浮游在空中所致。能见 距离小于1km，垂直能见度也很差。 7.烟幕 ，在早晚气团稳定、有逆温时出现，由 城市，工厂，乡村排出的大量烟粒悬浮在空中所 致。 8.吹雪 ，本地或附近有大量积雪时，强风将积 雪吹起所致。能见度<10km。 9.雪暴 ，本地或附近有大量积雪，强风将地面 积雪成团卷起，不能分辨是否在降雪，能见度 <1km。
3.阵雨 ，降水开始和结束都较突然，降水强度变化较 大。主要降自积雨云Cb,积云Cu,层积云Sc。雨滴直径d＞ 0.5mm。气层不稳定，上升、下沉气流剧烈。 降水强度如表1所示：
降雨等级 降 mm/24 雨 h 强 mm/1h 度 小 雨 中雨 大雨
25.0~49. 9 8.1~15.9
暴雨
50.0~99.9 ≥16.0